呂長文

（大慶鉆探工程公司鉆井一公司，黑龍江大慶163411）

TX井是部署在S盆地的T構造上的一口五段制評價定向井，該井設計斜深1982.00m，垂深1810.00m，最大井斜角 31.81°，方位角 101.55°，水平位移655.27m。該區(qū)域的北部和西部砂體厚，南部的砂體薄，分析該區(qū)域的P油層22口井共800塊樣品數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，P油層平均孔隙度14.8%，平均滲透率3.1×10-3μm2，屬低孔、低滲儲層。

1 設計概況

1.1 井身結構設計

在五段制定向井的設計過程中，井身結構的設計關系到鉆井施工的安全與難易程度，根據(jù)區(qū)域內(nèi)地質巖性特點和實測的3個壓力剖面情況，結合鄰井鉆井施工中出現(xiàn)的復雜情況，對該井的井身結構進行優(yōu)化設計，最后采用2開次、2層套管的井身結構。第一次開鉆應用?374.7mm鉆頭施工到井深241.00m，下入?273.1mm套管封固上面的不穩(wěn)定地層，同時為二開按照井控裝置奠定基礎；第二次開鉆使用?215.9mm鉆頭施工到井深1982.00m，下入?139.7mm套管封固油層，為后期的酸化壓裂增長和采油提供條件。井身結構設計數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 井身結構設計數(shù)據(jù)表

1.2 軌跡設計

井眼軌跡的設計首先是要滿足地質目標需求，其次是要滿足后期采油工藝要求，第三是要有利于現(xiàn)場施工，操作簡單。基于以上幾個方面需求，經(jīng)過充分論證，優(yōu)選造斜點和造斜率，最終確定選擇“直—增—穩(wěn)—降—直”五段制的井眼軌跡設計方式，造斜點位置為270.00m，造斜率4°/30m，降斜率3°/30m，最大井斜角31.81°，閉合距655.27m。設計詳細數(shù)據(jù)如表2所示。

2 施工技術探討

2.1 軌跡控制

（1）直井段。直井段是基礎井段，因此在軌跡控制過程中就需要把井斜角控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，鉆井工程設計要求直井段井斜角不超過0.5°，為了保證井斜角滿足設計要求，應用鐘擺鉆具組合進行施工，施工中根據(jù)鐘擺鉆具組合的特性，采用低鉆壓、高轉速的施工技術措施，并且在鉆進施工中每100m進行定點測斜，這樣既能為下步施工制定技術措施提供依據(jù)，也能了解井下情況，使井斜角在設計范圍內(nèi)。

（2）增斜與穩(wěn)斜井段。增斜段是關系到施工成敗的井段，因該井施工從優(yōu)選造斜工具入手，選擇低轉速、大扭矩的1.25°常規(guī)螺桿鉆具進行施工，并應用MWD儀器進行隨鉆檢測井斜和方位的變化情況。鉆具組合：?215.9mmBIT×0.3m+?165.00mmLZ×6.40m（螺桿下端自帶螺扶?212.00mm～?220.00mm）+?212.00mmSTB×1.5m+?165.00mm止回閥×0.4m+?165.00mmMWD/BST×9.0m+?165.00m無磁DC×9.0m+?159.00mm螺旋DC×81m+?127.00mmH?WDP×243.0m+?127.00mmDP(斜坡）。在施工中首選要知道該套鉆具組合在本井的實際造斜率，然后才能根據(jù)實際造斜率情況選擇合適的定向進尺與復合進尺的比例，然后采用合理的技術措施控制井眼軌跡，具體措施如下：一是定向鉆井的時候嚴格控制工具面的擺動，當工具面出現(xiàn)偏差的時候可以通過調(diào)整鉆壓大小、上下活動鉆具，或者是轉動轉盤來調(diào)節(jié)；二是及時盯住泵壓表、懸重表和扭矩表的數(shù)值，當有異常數(shù)值出現(xiàn)的時候要對井下情況進行分析，并采取相應的措施，這樣才能夠最大限度地保證井下安全；三是在上提或者下放鉆具的時候如果出現(xiàn)阻卡的情況，千萬不要盲目地硬提和硬壓，以免使井下更加復雜；四是如果因鉆井泵等設備故障原因造成的停鉆情況就要及時大幅度活動鉆具，以免發(fā)生長時間鉆具不動而卡鉆的情況。

表2 軌跡設計數(shù)據(jù)

穩(wěn)斜井段施工的主要任務就是要保證實際鉆得的井眼軌跡不能偏離設計范圍，為準確中靶提供必要的條件。因此在該段施工中既要保證鉆井速度，也要保證井斜角和方位角的穩(wěn)定，通過測斜的信息，及時調(diào)整鉆井方式和施工參數(shù)，并把數(shù)據(jù)輸入軟件中進行計算，以保證準確中靶。

（3）降斜井段。降斜井段施工也是保證準確中靶的關鍵，根據(jù)現(xiàn)場實際施工的需求，選用的鉆具組合為：?215.9mm鉆頭+?172.0mm單彎螺桿（1.0°）+鉆具浮閥+?172.0mmMWD+?165.1mm無磁鉆鋌 ×（8.5～9.0m）+? 165.1mm 鉆 鋌 ×(36.0～54.0m）+?127.0mm鉆桿。施工中根據(jù)降斜率情況每個單根定向2～3m就可以滿足工程設計的需求。

2.2 安全施工

在定向井施工中，井眼清潔問題、井壁穩(wěn)定問題是關系到施工安全的關鍵因素，因此在執(zhí)行常規(guī)安全技術措施的基礎上，主要從井眼清潔和井壁穩(wěn)定2個方面來制定安全施工技術措施。在井眼清潔方面一是要優(yōu)化鉆井液性能，保證鉆井液具有良好的攜巖性，二是使用四級固控裝置清除巖屑，三是保證鉆井施工的排量，四是及時劃眼、定期短起下鉆。在井壁穩(wěn)定方面一是保證鉆井液性能良好，降低失水，二是采用平衡鉆井方式來平衡地層壓力，保證井壁穩(wěn)定，三是低速起下鉆，減小壓力激動和壓力抽吸。

3 結論

（1）TX井的鉆井設計過程中，根據(jù)地質特點與鄰井鉆井情況采用2開的井身結構，保證了安全施工，應用五段制井眼軌跡設計方式，既滿足了地質需求，又保證了現(xiàn)場操作的便利性。

（2）在井眼軌跡控制過程中，根據(jù)不同井段的設計要求，選用不同的鉆具組合和鉆井施工參數(shù)，保證了該井的準確中靶。

（3）根據(jù)五段制定向井施工中井眼清潔、井壁穩(wěn)定方面的問題，從鉆井液性能、固控設備使用、劃眼及短起下措施等幾個方面采取了有力技術措施，保證了安全施工。